Два прозрачных червя пролили свет на загадки эволюции

Международная команда ученых выяснила, что два вида круглых червей — Caenorhabditis elegans и Caenorhabditis briggsae — оказались удивительно похожи в том, как они активируют и деактивируют свои гены, несмотря на то, что разошлись от общего предка около 20 миллионов лет назад. Работа опубликована в журнале Science.

Исследователи изучили два близких вида — Caenorhabditis elegans и Caenorhabditis briggsae. Эти черви обитают в почве, прозрачны, состоят всего из нескольких сотен клеток и часто используются в науке для изучения развития живых организмов. Ученые отслеживали, какие гены работают в каждой клетке на разных стадиях развития эмбрионов. Для этого применялся метод одноклеточного анализа РНК — он позволяет увидеть, какие гены «включены» в данный момент.

Оказалось, что большая часть работы генов (так называемая экспрессия) в этих двух видах совпадает. Это особенно удивило специалистов, потому что за 20 миллионов лет обычно происходит немало изменений.

«Я не ожидал, что совпадение будет настолько точным», — признался один из авторов исследования, профессор Роберт Уотерстон из Университета Вашингтона.

По словам ученых, гены, которые отвечают за базовые функции организма — например, работу мышц или пищеварения — почти не изменились. А вот в более «специализированных» клетках, например в нервных, отличия всё же были. Это, возможно, связано с тем, что именно такие клетки быстрее подстраиваются под изменения окружающей среды.

Интересно, что даже если отдельные гены работали по-разному, это не влияло на общий план строения тела. У обоих червей он остался практически одинаковым, несмотря на миллионы лет раздельной эволюции.

Авторы подчеркивают: пока сложно сказать, происходили ли изменения из-за адаптации к условиям или случайным образом. Но теперь у науки появился мощный инструмент, чтобы отслеживать, как именно эволюция влияет на работу генов в каждой клетке живого организма.